Анотація до роботи:

Зінченко В.Ю. Оптимізація теплової роботи термічних камерних печей шляхом удосконалення технології спалювання палива. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.14.06 «Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика». – Державний технічний університет України, Дніпродзержинськ, 2009 р.

Дисертаційна робота присвячена питанням удосконалення теплової роботи полум'яних камерних термічних печей, процесам нагріву, що забезпечують підвищення якості термообробки виробів, продуктивності печей, зниження вартості їхнього опалення.

Оптимізація теплового й температурного режимів виконана у вигляді розв’язання класичної задачі оптимізації по швидкодії на основі моделі динаміки нагріву в системі «гріючі гази - кладка печі - виріб». На основі апроксимації розподілу температури по товщині виробу експонентною функцією розроблена оптимізаційну модель нагріву з можливістю ідентифікації в реальному масштабі часу. Запропоновано інженерну методику розрахунку форсованого нагріву.

Розроблено, теоретично обґрунтовано й експериментально перевірено технологію опалення термічних печей з роздільною подачею й комбінуванням горючих газів безпосередньо при спалюванні.

Розроблено й експериментально перевірено на термічних колодязях технологія стадійного спалювання палива.

Виконано оцінку техніко-економічної ефективності запропонованих технологій опалення.

1. На основі розробленої аналітичної моделі динаміки нагрівання системи «гріючі гази – кладка печі - виріб» уточнено припустимий ступінь неточності моделі при виборі оптимальних алгоритмів управління нагріванням термічно тонких і масивних тіл. Доведено, що завдання оптимізації доцільно розділити на два:

- оптимізацію управління опалення печей здійснювати за економічними показниками, за рахунок мінімізації вартості газоподібного палива;

- температурний режим оптимізувати, виходячи з умови максимально-припустимої швидкості нагріву, підвищення продуктивності печей.

2. Розроблено оптимізаційну математичну модель нагріву термічно масивних тіл, яка дозволяє визначити алгоритм управління форсованим нагріванням з умови забезпечення заданого розподілу температури по перетину виробу, настроювання моделі здійснюється безпосередньо в процесі управління шляхом оцінки постійної часу нагріву за характером зміни в часі теплового навантаження при автоматичній стабілізації температури в печі.

3. Розроблено нетрадиційну технологію стадійного спалювання газоподібного палива в термічних колодязях. Експериментальні дослідження температурних полів безпосередньо на діючих колодязях показали істотне зниження нерівномірності температурного поля по висоті колодязя, що дозволило скоротити час технологічної витримки й, тим самим, підвищити продуктивність печей без погіршення якості нагріву.

4. Розроблено нову технологію опалення камерних печей з використанням роздільної подачі газових паливних складових, яка дозволила оптимізувати процес опалення за вартістю палива за рахунок зниження витрат природного газу й стабілізації газодинамічного режиму. На підставі результатів розрахункового аналізу теплових режимів двокамерної термічної печі показано техніко-економічну доцільність зазначеного способу опалення.

5. Розроблено схеми практичної реалізації нових технологій опалення печей з їх мінімальними конструктивними змінами та з використанням існуючих систем КВП та А з можливістю включення в АСУ ТП.

Публікації автора:

1. Ревун М.П. Оптимизация низкотемпературного нагрева в пламенных нагревательных печах. / Ревун М.П., Зинченко В.Ю., Андриенко А.Н. // «Теория и практика металлургии», 1-2, 2005, с.60-63.

2. Зинченко В.Ю. Оптимизация отопления термических камерных печей методом линейного программирования. / Зинченко В.Ю., Ревун М.П. // НТК студентів, магістрантів, аспірантів та викладачів ЗДІА. 2007. – с.145-146.

3. Зинченко В.Ю. Стабилизация газодинамического режима камерных печей путем комбинирования составляющих смешанного газа / Зинченко В.Ю., Ревун М.П. // Металлургия. Збірник наукових праць ЗДІА. Запоріжжя, 2007.- Вип. 16.- с. 114-120.

4. Ревун М.П. Оптимизационная модель нагрева термически массивных тел в камерных нагревательных печах / Ревун М.П., Зинченко В.Ю // Металургійна теплотехніка. Збірник наукових праць НМетАУ. – Дніпропетровськ: «ПП Грек О.С.», 1-2, 2005. – с.258-267.

5. Ревун М.П. Расчет управления форсированным нагревом термически массивных тел в камерных печах. / Ревун М.П., Зинченко В.Ю // Металургійна теплотехніка. Збірник наукових праць НМетАУ. – Дніпропетровськ: «ПП Грек О.С.», 1-2, 2006. – с.285-293.

6. Ревун М.П. Математическая модель динамики нагрева в газовых печах камерного типа. / Ревун М.П., Зинченко В.Ю // Металлургия. Збірник наукових праць ЗДІА. Запоріжжя, 2006.- Вип. 13.- с. 96-100.

7. Ревун М.П. Оценка текущей температуры металла при термической обработке в газовых печах термического типа. / Ревун М.П., Зинченко В.Ю // Металлургия. Збірник наукових праць ЗДІА. Запоріжжя, 2007.- Вип. 15.- с. 120-127.

8. Зинченко В.Ю. Мониторинг температуры изделий при термообработке в камерных печах. / Зинченко В.Ю., Ревун М.П. // НТК студентів, магістрантів, аспірантів та викладачів ЗДІА. 2006. – с.87-88.

9. Зінченко В.Ю. Управление нагревом металла как обратная задача теплопроводности. / Зинченко В.Ю., Ревун М.П. // НТК студентів, магістрантів, аспірантів та викладачів ЗДІА. 2008. – с.99-100.

10. Ревун М.П. Повышение равномерности температурного поля по высоте термического колодца. / Ревун М.П., Зинченко В.Ю. // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2007. 4 с.88-90. Днепропетровск ООО «НИИ Укметаллургинформ» НМетАУ.

11. Патент України №21358 UA, МПК (2006), F 23 С 99/00 Спосіб опалення низькотемпературних газових камерних печей // Ревун М.П., Зінченко В.Ю., Лютий О.П. та ін. – Заявлено 08.09.06. Зареєстр. ДРПУ 15.03.07, Бюл. №3.

12. Патент України №16114 UA, МПК (2006), F 23 С 99/00 Спосіб опалення камерних газових печей // Ревун М.П., Зінченко В.Ю., Лютий О.П. та ін. – Заявлено 27.02.06. Зареєстр. ДРПУ 17.07.06, Бюл. №7.

13. Зинченко В.Ю. Организация распределения температуры и давления в рабочих камерах термических печей /Зинченко В.Ю., Ревун М.П. // Металургійна теплотехніка. Збірник наукових праць НМетАУ. – Дніпропетровськ: «Новая идеология», 1-2, 2008. – с.102-103.